本实用新型涉及无创血糖检测技术领域，尤其涉及一种无创血糖数据采集装置。
背景技术：
随着社会经济的发展，糖尿病已经成为现代社会危害人类健康的主要疾病之一。血糖的过高或过低，不仅影响患者的新陈代谢，还有一些并发症，像心血管疾病和神经病变，这些对于患者的身体健康有着很大的威胁。根据世界卫生组织的报告，到2035年全世界将会有3亿糖尿病患者，其中，中国的糖尿病患者也将会有很大一部分。近年来，糖尿病的患者不仅存在于一些老年人当中，对于一些年轻人，也开始出现糖尿病病症。糖尿病是一种慢性疾病，很难通过一次性的治疗达到很好的效果，所以糖尿病患者需要实时准确的了解自己的血糖水平。
但是目前对于血糖检测的方法，在医院或者患者自己在家中，都是采用有创的血糖检测方法，即直接抽取患者血液，根据电化学的方法检测患者的血糖水平。这种抽取患者血液的检测方法对患者造成一定的生理痛苦，而且反复抽血容易造成感染。进一步，电化学反应试纸价格昂贵，对于糖尿病患者而言，也是一种较大的经济负担。无创血糖检测可消除患者检测的痛苦，可频繁检测，改善患者生活质量。因此，针对这一现状迫切需要一种无创血糖数据采集装置，无需抽取患者血液以减少患者采集血液的痛苦。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于提供一种无创血糖数据采集装置，能够快速且准确地采集到被检测者的血糖数据，从而减轻了被检测者采集血液的痛苦。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种无创血糖数据采集装置，包括信号采集器和信号处理电路，所述信号采集器包括支撑架、上检测板、下检测板、红外光源以及光电传感器，所述信号处理电路通过控制线连接至红外光源，并通过信号线连接至光电传感器，其中：
所述支撑架的上端设置有滑动槽，所述上检测板的一端设置在滑动槽内，所述下检测板固定在支撑架的下端并与上检测板轴线平行设置；
所述下检测板的上表面设有铰链机构，该铰链机构的两侧设有复位弹簧并通过复位弹簧与上检测板连接，所述铰链机构的下端设有支撑杆并通过该支撑杆固定在下检测板的上表面；
所述上检测板位于铰链机构的正上方位置处开设有螺孔，所述铰链机构的上端固定有螺杆，该螺杆的一端固定在铰链机构的上端，该螺杆的另一端穿过螺孔且外露于上检测板的上表面；
所述红外光源嵌于上检测板的前端下表面，用于发射近红外光照射在人体待测部位；
所述光电传感器嵌于下检测板的前端上表面，用于从红外光照射下的人体待测部位获取脉搏波信号并发送至信号处理电路进行信号处理。
优选的，所述信号处理电路包括滤波器、信号放大器和模数转换器，所述滤波器的输入端连接至光电传感器，滤波器的输出端连接至信号放大器的输入端，信号放大器的输入端连接信号放大器的输出端，信号放大器的输出端连接至模数转换器的输入端，所述模数转换器的输出端连接至外部的无创血糖检测装置，其中：
所述滤波器用于对所述光电传感器输出的脉搏波信号进行滤波处理后输出至所述信号放大器；
所述信号放大器用于对所述滤波器输出的脉搏波信号进行信号放大后输出至所述模数转换器；
所述模数转换器用于将所述信号放大器输出的脉搏波信号转换为脉搏波信号的数字信号，并将脉搏波信号的数字信号发送给所述无创血糖检测装置以检测出人体血糖浓度。
优选的，所述信号处理电路包括微型电源，用于为所述信号处理电路的滤波器、信号放大器和模数转换器提供工作电源，以及为所述信号采集器的红外光源和光电传感器提供工作电源。
优选的，所述上检测板的上表面还设置有电源开关，该电源开关通过电源线连接至所述红外光源与信号处理电路之间。
优选的，所述光电传感器通过电源线连接至电源开关与信号处理电路之间。
优选的，所述下检测板的前端上表面还设置有检测部，该检测部用于放置人体待测部位，所述光电传感器设置在所述检测部内。
优选的，所述螺孔的内表面设置有内螺纹，所述螺杆的外表面设置有外螺纹，所述螺杆的外螺纹与螺孔的内螺纹相匹配。
优选的，所述红外光源至少包括800nm-1500nm波段内的多个近红外发光管。
相较于现有技术，本实用新型所述无创血糖数据采集装置的结构简单、体积较小、方便携带、使用灵活方便，一方面可以高效快速且准确地采集到被检测者的血糖数据，从而提高血糖检测工作的效率和检测结果的准确性；另一方面通过近红外光透射人体皮肤组织得到检测血糖浓度的脉搏波信号，避免了传统血糖检测中需要采集被检测者血样的弊端，在提高血糖检测工作效率和准确性的同时，极大的减轻了被检测者采集血液的痛苦。
附图说明
图1是本实用新型无创血糖数据采集装置优选实施例的结构示意图；
图2是本实用新型无创血糖数据采集装置的优选实施例电路连接示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1所示，图1是本实用新型无创血糖数据采集装置优选实施例的结构示意图。在本实施例中，所述无创血糖数据采集装置01包括信号采集器1和信号处理电路2，其中：信号采集器1用于对待测者的人体待测部位照射近红外光以采集并输出脉搏波信号。信号处理电路2与信号采集器1连接，用于对信号采集器1输出的脉搏波信号进行信号处理并发送至无创血糖检测装置3进行人体无创血糖分析检测得到待测者的血糖浓度。
在本实施例中，所述信号采集器1包括支撑架10、上检测板11、下检测板12、红外光源13以及光电传感器14。其中，支撑架10的上端设置有滑动槽100、上检测板11的一端与滑动槽100活动连接，即上检测板11可以沿滑动槽100上下移动，从而可以调节上检测板11与下检测板12之间的距离，适合放置不同大小的人体待测部位进行血糖检测，提高了设备的使用灵活性和适用性。下检测板12固定在支撑架10的下端，并与上检测板11轴线平行设置。下检测板12的上表面设有铰链机构16，该铰链机构16的两侧设有复位弹簧17，并通过复位弹簧17与上检测板11连接。铰链机构16的下端设有支撑杆18，该铰链机构16通过支撑杆18固定在下检测板12的上表面。
在本实施例中，所述上检测板11位于铰链机构16的正上方位置处开设有螺孔110，螺孔110设置有内螺纹。铰链机构16的上端固定有螺杆111，该螺杆111的外表面设置有外螺纹，所述螺杆111的外螺纹与螺孔110的内螺纹相匹配。该螺杆111的一端固定在铰链机构16的上端，该螺杆111的另一端穿过螺孔110且外露于上检测板11的上表面。由于铰链机构16通过复位弹簧17连接至上检测板11上，因此使用者可以手动旋转螺杆111使上检测板11上下移动带动复位弹簧17上下弹升与压缩，从而可以使上检测板11沿滑动槽100上下移动，因此可以调节上检测板11与下检测板12之间的距离。在本实施例中，所述红外光源13嵌于上检测板11的前端下表面，所述光电传感器14嵌于下检测板12的前端上表面，由于上检测板11和下检测板12平行设置，因此红外光源13和光电传感器14同轴分布设置。
在本实施例中，所述光电传感器14设置在检测部15内，所述检测部15设置下检测板12的前端上表面，用于提供人体血糖浓度检测的场所，可以用于放置被检测者的人体待测部位，例如人体手指指尖、耳垂或者手腕等人体毛细血管密集的人体组织；所述红外光源13为近红外发光管，用于向检测部15发送至少包括近红外光的光信号，作为优选的实施例，所述红外光源13可以包括800nm-1500nm波段内的多个近红外发光管，近红外发光管峰值波长偏差为±10nm，辐射功率大于3mW；所述光电传感器14用于接收经过检测部后的光信号，并转化为电信号输出。在具体实施例中，可以对光电传感器14所接收的波段进行设置，以使光电传感器14接收的光信号波段为近红外光波段，具体地，所述光电传感器14接收的峰值波长偏差为±10nm，感光电流大于10uA，光电传感器14接收的峰值波长偏差小于±10nm。需要说明的是，在优选的实施例中，当对光电传感器14所接收的波段进行设置后，所述红外光源13可以包含其它波段的光信号，但需要满足红外光源13所发送的光信号至少包括近红外光。
如图2所示，图2是本实用新型无创血糖数据采集装置的优选实施例电路连接示意图。在优选的实施例中，信号处理电路2通过控制线连接至信号采集器1的红外光源13，并通过信号线连接至信号采集器1的光电传感器14以及无创血糖检测装置3(图2中未示出)。所述信号处理电路2包括滤波器21、信号放大器22、模数转换器(ADC)23以及微型电源24。所述滤波器21的输入端连接至光电传感器14，所述滤波器21的输出端连接至信号放大器22的输入端；所述信号放大器22的输入端连接信号放大器22的输出端，信号放大器22的输出端连接至模数转换器23的输入端，模数转换器23的输出端连接至外部的无创血糖检测装置3(图2中未示出)。在本实用新型中，所述滤波器21、信号放大器22、模数转换器23均为现有技术中处理信号的常规信号处理元器件，本领域技术人员根据常规技术手段即可实施信号处理电路2，本实施并不做具体的限定。
所述滤波器21用于对光电传感器14输出的脉搏波信号进行滤波处理后输出至信号放大器22，具体地，在对脉搏波信号进行滤波时，能够去除脉搏波信号中的噪声和直流分量，留下所需的交流分量；所述信号放大器22用于对滤波器21输出的脉搏波信号进行信号放大并输出至模数转换器23；所述模数转换器23用于将信号放大器22输出的脉搏波信号转换为脉搏波信号的数字信号，并发送给无创血糖检测装置3进行后续的处理。
所述微型电源24不仅可以为信号处理电路2提供工作电源，还可以为信号采集器1中的红外光源13和光电传感器14提供电源。优选地，信号采集器1的上检测板11的上表面还设置有电源开关19，该电源开关19通过电源线连接至红外光源13与信号处理电路2之间，用于开启红外光源13发射近红外光，或者关闭红外光源13停止发射近红外光。所述光电传感器14通过电源线连接至电源开关19与信号处理电路2之间。
当人体待测部位放置在检测部15并开启电源开关19时，信号处理电路2控制红外光源13开启并发射近红外光照射在人体待测部位，通过光电传感器14从人体待测部位获取脉搏波信号，并对脉搏波信号进行信号前置处理，例如对光电传感器14输出的脉搏波信号进行前置放大、滤波和信号转换等。具体地，在滤波器21对脉搏波信号进行滤波时，能够去除脉搏波信号中的噪声和直流分量，留下所需的交流分量；信号放大器22对脉搏波信号进行放大，模数转换器23对脉搏波信号进行模数转换，作为例子，可以采用12位模数转换器(ADC)进行采样，采样频率例如可以是1KHz，以得到脉搏波信号的数字信号，并将该数字信号发送给无创血糖检测装置3进行后续的处理。在具体实施例中，脉搏波信号可以为光电容积脉搏波信号，也可以为生物阻抗信号或压力传感信号。在本实施例中，所述光电传感器14采集的脉搏波信号为光电容积脉搏波信号(PPG信号)。
在本实施例中，采集PPG信号选择人体的耳垂或者指尖作为提取PPG信号的部位，将耳垂或者指尖放置信号采集器1的检测部15。指尖和耳垂的血液比较丰富，随着心脏的周期性循环，光电传感器14能探测到的光电信号周期性的变化，为了得到稳定的光电容积脉搏波，需要将外界的影响因素降到最低或者变为可控，例如环境温度和湿度，综上而言，耳垂或者指尖是最为合适的提取PPG信号的部位。经过近红外光谱透射人体皮肤组织或者经过人体皮肤组织反射得到光电容积脉搏波，用于人体血糖浓度检测中，能够准确的反应人体血糖浓度情况，从而提高了人体血糖检测结果的准确性。
本实用新型所述无创血糖数据采集装置的结构简单、体积较小、方便携带、使用灵活方便，一方面可以高效快速且准确地采集到被检测者的血糖数据，从而提高血糖检测工作的效率和检测结果的准确性；另一方面通过近红外光透射人体皮肤组织得到检测血糖浓度的脉搏波信号，避免了传统血糖检测中需要采集被检测者血样的弊端，在提高血糖检测工作效率和准确性的同时，极大的减轻了被检测者采集血液的痛苦。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。